DE494502C - Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen von aetzenden oder krustenbildenden Loesungen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen von ätzenden oder krustenbildenden Lösungen Die üblichen, zum Verdampfen von Lösungen verwendeten Vorrichtungen, bei denen die zur Verdampfung erforderliche Wärme durch ein Röhrenbündel geleitet wird, können bedeutende Übelstände verursachen, wenn die zu verdampfenden Lösungen ätzender oder krustenbildender Natur sind. Im ersten Fall kommt es zu Anfressungen der Röhrenwandungen durch diese Lösungen und zu einer mehr oder minder schnellen Zerstörung der Röhren selbst. Im zweiten Fall bilden die Ablagerungen solcher krustenbildender Lösungen auf den Röhrenwandungen ein Hindernis für die durch die Röhrenwandungen zu übertragende Wärme.
• Es wurde bereits versucht, diesen Übelständen dadurch zu begegnen, daß man die Röhrenbündel fortläßt und der Lösung die nötige Wärme durch einen flüssigen Wärmeträger, z. B. öl, zuführt, den man mit der Lösung in mehr oder mineler innige Berührung bringt.
• Es hat jedoch auch die Anwendung dieses Prinzips noch nicht zu praktisch zufriedenstellenden Ergebnissen geführt, da man bisher weder einen geeigneten Wärmeträger noch auch den zweckmäßigsten Erhitzungsgrad desselben zu finden wußte, und weil man ferner sowohl eine Verunreinigung des Wärmeträgers durch die Lösungen herbeiführt als auch der Wärmeträger durch letztere verunreinigt wird. Durch das Verfahren und die Vorrichtung zum Eindampfen, welche den Gegenstand vorliegender Erfindung bilden, läßt sich nicht nur das Eindampfen auch sehr stark ätzender und krustenbildender Lösungen glatt durchführen, sondern es lassen sich damit auch Produkte erzielen, welche den handelsmäßig erforderlichen Reinheitsgrad aufweisen. Hierbei wenden außerdem die durch die Verunreinigungen entstehenden Verluste bzw. die Auslagen für nachträgliche Reinigung vermieden, die bei den heutzutage gebräuchlichen Verfahren und Einrichtungen unerläßlich sind.
• Um die genannten Ergebnisse zu erzielen, wird bei dem den Erfindungsgegenstand bildenden Verfahren die Erhitzung und Verdampfung der Lösung je in zwei nachfolgenden Zeiträumen und zwei getrennten Räumen durchgeführt, und zwar dergestalt, daß die Verdampfung der Lösung erst nach vollständiger Trennung derselben vom Wärmeträger vorgenommen wird, worauf letzterer durch Absitzen gereinigt wird. In dem ersten Raume wird die Lösung durch Vermischen derselben mit dem Wärmeträger erwärmt, wobei jede merkliche Verdampfung der Lösung durch Einhalten geeigneter Temperaturen des Wärmeträgers verhindert wird; hierauf werden der Wärmeträger und die erwärmte Lösung voneinander getrennt, und während ersterer geklärt und sodann neuer Wärmeaufnahme ausgesetzt wird, fließt letztere in einen zweiten Raum, um daselbst verdampft zu werden.
• Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist in der Verwendung von Paraffin an Stelle der verschiedenen Öle, wie sie bisher bei anderen Verfahren, bei welchen die Erwärmung durch Mischung erfolgte, verwendet wurden, zu sehen. Die Verwendung von flüssigem Paraffin hat dabei gegenüber der Verwendung von Öl folgende Vorteile: Paraffin besitzt einen viel höheren Siedepunkt als die Öle und verhindert so die Gefahr, daß sich leicht entflammbare Dämpfe bilden. Ferner besitzt es insbesondere bei dem Temperaturgrad, auf welchen es erhitzt wird, ein leichteres spezifisches Gewicht als die Öle und steigt infolgedessen vollkommener und schneller auf die Oberfläche der zu erhitzenden Lösung. Infolgedessen wird nicht nur mit größerer Sicherheit die Bildung der schwimmenden Decke erreicht,' sondern insbesondere eine viel reinere Trennung zwischen den beiden Flüssigkeiten. Hierdurch wird aber ein viel reineres Endprodukt und ein größerer Verbrauch des Wärmeträgers erhalten. Außerdem ist .die chemische Indifferenz des Paraffins absolut, während die Öle, insbesondere mit sauren Lösungen, welche bei dem Verfahren gemäß der Erfindung in der Hauptsache verwendet werden sollen, leicht chemische Verbindungen ergeben, welche der Qualität des Produktes schädlich sind. Außerdem erhärtet das Paraffin sehr leicht (55° C), wodurch die Wiedergewinnung desselben erleichtert und dadurch die Wirtschaftlichkeit erhöht wird, während die Öle nur bei entsprechend tiefen Temperaturen erstarren.
• Erfindungsgemäß wird ferner .der auf der Lösung schwimmenden Paraffinschicht eine ziemliche Dicke (etwa 15 bis 2o cm) erteilt, um die Reinigung des Paraffins durch Abklären zu ermöglichen. Die Stelle, an der das erkaltete Paraffin abgezogen wird, ist der höchste Teil der schwimmenden Schicht, während die Stelle, an der die erwärmte reine Lösung in den Verdampfungsraum abgelassen wird, möglichst weit unten in dem zur Erwärmung dienenden Behälter angeordnet ist, so daß sie in jedem Falle unterhalb der an sich niedrig gelegenen Stelle liegt, an welcher das heiße Paraffin in dünnen Strahlen in die Lösung eintritt.
• Die Verdampfung der heißen Lösung im Verdampfungsraum erfolgt dadurch, daß sie dort als feiner Regen niederfällt und dadurch eine äußerst ausgedehnte Verdampfungsfläche darbietet.
• Die nicht verdampfte Lösung wird in den ersten Vorwärmerraum zurückgeführt, während das ausgetragene kalte Paraffin in seineu ursprünglichen Erhitzungsraum und von dort in an sich bekannter Weise in den Kreislauf zurückkehrt.
• Die Abb. i und 2 zeigen in zwei Ansichten eine Ausführungsform einer einfachen Verdampfungsvorrichtung.
• Bei der Vorrichtung nach Abb. i wird der Behälter C durch die Füllöffnung B mit flüssigem Paraffin gefüllt, welches je nach seiner Beschaffenheit bei q.0° bis 7o° C schmilzt. Dieses Paraffin wird entweder mittels durch die Röhre F .geleitetem Dampf oder mittels heißer Gase von außen her erwärmt. Eine Kreiselpumpe P1 pumpt das heiße Paraffin in den fast ganz mit ,der zu verdampfenden Lösung durch den Trichter J gefüllten Behälter R, in welchem das Paraffin durch das mit Löchern versehene Rohr s in feine Strahlen zerteilt wird. Das Paraffin steigt strahlenförmig durch die Lösung, erwärmt diese und tritt dann durch die Röhre t in den Abscheider s ein, in welchem sich etwa mitgerissene Lösung absetzen kann. Die in diesem Behälter abgesetzte Lösung gelangt durch das Rohr m in den Behälter R zurück, während das Paraffin durch das Rohr M in den Behälter. C zurücktritt, um dort von neuem erwärmt zu werden. Die erwärmte Lösung wird nach Öffnen des Schiebers T regenförmig in den Behälter V geleitet, in welchem dieselbe teilweise verdampft. Der hierbei erzeugte Dampf tritt durch Leitung A aus, während die rückständige, eingedampfte Lösung mittels der Kreiselpumpe P2 durch die Leitung r wieder zum Behälter R zur weiteren Erwärmung und darauffolgender Verdampfung zurückgeführt wird. Die durch das Rohr A als Dampf entweichende Lösung kann durch den Einlaß J in den Behälter R nachgefüllt oder das Verfahren kann in beschriebener Weise so lange fortgesetzt werden, bis die Lösung genügend eingedampft ist. Für alle Behälter eignet sich am besten die zylindrische Form. Sie können aus jedem für die jeweilige Lösung geeignetstem Material hergestellt werden.
• Mit dem vorliegenden Verfahren kann man neutrale oder wenig saure oder alkalische Lösungen, selbst krustenbildender Natur eindampfen, ohne Übelstände zu befürchten zu haben.
• Die Produktion und der Nutzeffekt bleiben stets konstant, weil dabei die übertragung der Wärme auf die Lösung stets gleichmäßig erfolgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zum Eindampfen von Lösungen selbst ätzender und krustenbildender Natur .durch unmittelbare Berührung mit einer im Kreislauf als Wärmeträger dienenden, in die Lösung in Regenform eingebrachten unlöslichen Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung und die Verdampfung der Lösung in zwei auf einanderfolgenden Zeiträumen und in zwei getrennten Räumen stattfindet und daß außerdem die teilweise Verdampfung der Lösung in vollkommener Abwesenheit des Wärmeträgers, und zwar in dem zweiten, dem Wärmeträger unzugänglichen Raum vor sich geht, während die Erwärmung der Lösung ausschließlich in dem ersten, davon getrennten Raum erfolgt, in welchem der die Flüssigkeit überlagernde Wärmeträger keinerlei Verdampfung der Lösung zuläßt. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeträger flüssiges Paraffin zur Verwendung kommt, welches ein geringeres spezifisches Gewicht als beispielsweise dasjenige wäßriger Lösungen aufweist, und daß durch unmittelbare oder mittelbare Berührung mit Wasserdampf das Paraffin auf eine Temperatur erwärmt wird, die niedriger ist als der Siedepunkt der Lösung, und daß man auf der Lösung stets eine dicke Schicht Paraffin schwimmen läßt, um das Verdampfen derselben zu verhindern und gleichzeitig das Paraffin zu reinigen und zu klären. 3. Verfahren nach Anspruch i und a. dadurch gekennzeichnet, daß das abgekühlte und abgeklärte Paraffin von dem oberen Teile der schwimmenden Schicht entfernt wird, um aufs neue erwärmt und in den Kreislauf zurückgeführt zu werden, während die erwärmte Lösung zwecks Förderung in den zweiten Verdampfungsbehälter unterhalb der Stelle, an welcher das warme Paraffin in die Apparatur eintritt, abgezogen wird. 4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das im Behälter (C) erwärmte Paraffin durch eine Pumpe in die im Behälter (R) erwärmte befindliche Lösung mit Hilfe eines gelochten Rohres (a) eingespritzt wird, welches Rohr das Paraffin in dünnen Strahlen verteilt, und daß das Paraffin von der Oberfläche der Lösung allein in das Gefäß (S) eintritt, indem es eine weitere Klärung erfährt und sodann in den Wärmeapparat (C) zurückkehrt. während die im Behälter (R) erwärmte Lösung in den Verdampfungsbehälter (h) gelangt, wo sie als feiner Regen niederfällt, worauf der nicht verdampfte Teil durch das Rohr (r) und die Pumpe (P;) in den Behälter (R) zurückkehrt und der sich bildende Dampf durch das Rohr (A) entweicht. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (T7) oberhalb des zugehörigen Vorwärmers (R) oder seitlich an demselben angeordnet wird.